背景
螺桿充填機是專門針對粉末狀、超細粉末狀物體行計量充填的機器。機器可根據客戶的產品品種(如奶粉)和充填容器(如奶粉罐)容積進行自動調整,通過伺服電機帶動螺桿旋轉達到計量充填物料的目的,同時可選裝后續反饋系統自動對充填量進行調整。該項目客戶是主要提供稱重充填機螺桿充填機立式包裝機等包裝機械及包裝生產線的公司。
挑戰
螺桿充填機是的種標準化設備該客戶的終端用戶對這臺螺桿充填機提出了更高技術要求:
1.充填精度:±1%
2.充填速度:120發/分鐘
3.配方功能:操作員只通過選擇不同產品類別即可作出對不同罐裝類別快速的切換
4.位置記憶:在停機或故障處理后,甚至在斷電手動調整機器位置后,螺桿充填機可以準確識別當前的位置
5.螺桿充填機可以通過Ethernet/lP接入全廠控制系統
解決方案
在這個系統中,采用controlLogix L55M22作為控制器,伺服接口模塊采用1756一M02AE,人機界面采用PanelView 1000,伺服驅動器采用Ultra3000 伺服電機采用內置多圈編碼器的1326AB中慣量電機。
PanelView和controlLogix 之間采用Controlnet進行通訊。controlLogix L55M22內置的RS232通訊口和稱重
模塊進行通訊通訊協議采用ASCII碼,無需增加額外的通訊模塊。基于背板通訊的ControlLogix 控制平臺無需通訊編程便可通過1756-ENBT將螺桿充填機接人Nestle全廠Ethernet/IP網絡。
采用集成運動控制系統開發螺桿充填機的控制系統非常萬便PLC控制器和Motion控制器為同個控制器ControlLogix, PLc編程軟件和Motion配置編程軟件為同一套軟件RSLogix5000。原來非常復雜的運動控制程序現在只需數條梯形圖語句就可以完成了,而且邏輯控制和運動控制之問不再需要額外的通訊代碼。機器充填精度和速度部得到提高。伺服電機內置高分辨率多圈編碼器可準確記錄任何時候機器工作位的位置.
螺桿充填機需要對不同罐裝類別快速的切換,Logix5000基于標簽編程方法和自定義結構體功能q以非常方便的實現這要求。先定義一個包含所有當前產品變量的結構體,這樣以這個結構體為類型的變量即可保存產品更換時的所有信息,操作員只需在人機界面上的選擇相應的產品即可更換生產批次,同時每個工作位都具有相同的屬性,再定義個包含所有工作位變量的結構體只要根據工作位的數量來定義基于工作位結構體的變量,不再需要重復定義每個工作位的不同變量,工作位的控制也變得非常簡單。螺桿充填機控制程序中有大量的數據運算,原來的程序非常臃腫。RSLogix5000支持lEC61131-3的數據類型,每個標簽占用32位內存,不同數據長度(如Int類型和Real類型)的數據進行運算時不再需要復雜的轉化,Logix5000還支持四則混合運算,使得程序十分簡化數據,處理功能太大增強。系統的操作更加簡單和方便。
成果
螺桿充填機在功能上完全達到了要求,可以處理更為復雜的生產要求,不同生產批發的更換時間減少20%,故障處理時間減少30%,生產產量、質量、效率都得到了較大的提高。